Основы технологии машиностроения

Реферат

 

Пояснительная записка  содержит 56 листов, 5 рисунков, 8 таблиц, 6 источников, 2 приложения, 2 листа формата А2, 2 листа формата А1.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНО-СТРОЕНИЯ, ПОДАЧА, СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, ОБРАБОТКА, СКОРОСТЬ,  ТОЧНОСТЬ, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ.

Объектом разработки является деталь – ось сварной конструкции.

Цель проекта – разработка эффективной технологии изготовления оси сварной конструкции.

В результате проделанной работы разработан технологический процесс на основе выполненных технологических и конструкторских расчетов.

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………..….5

1 Проектирование технологического  процесса механической обработки   детали – ось……………….………………………………………………8

1.1 Служебное назначение детали и технические требования на деталь………………………………….…………………………….……8

1.2 Анализ технологичности конструкции детали ….…….……..8

1.3 Определение типа производства………………………………8

1.4 Выбор и обоснование способа получения заготовки………….9

1.5 Разработка маршрутной и операционной технологии обработки детали…………………………..………………….……………………...12

1.6 Обоснование выбора оборудования………………………..….12

1.7 Выбор режущего инструмента………………………………….12

1.8 Выбор технологических баз с расчетами погрешностей базирования и установки ……………..………………………………………………...13

1.9 Определение припусков  расчётно-аналитическим методом....13

1.10 Расчет режимов резания…………………………..…..……….31

1.11 Расчет технических норм времени………………………....…36

Заключение…………………………………………………………...52

Список использованных источников…………..…………………...53

Приложение А (обязательное). Технологическая документация…55

Приложение Б (обязательное). Ведомость курсового проекта..…..67

 

Введение

 

Технология машиностроения – это наука об изготовлении машин  требуемого качества в установленном  производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьших затратах. Предметом исследования и разработки в технологии машиностроения являются виды обработки, выбор заготовок, качество обрабатываемых поверхностей, точность обработки и припусков на нее, базирование заготовки, способы механической обработки поверхностей, конструирование приспособлений.

Особенностью приборостроения  является то, что при малых габаритах  деталей приборов имеют место  сопрягаемые поверхности небольших  диаметров, малые модули зубчатых зацеплений, мелкие резьбы. Малые габариты деталей определяют высокую точность изготовления.

Повышенные требования предъявляются к обеспечению  в деталях точности формы –  уменьшению конусности, бочкообразности, нецилиндричности, некруглости и  т.п. и расположению поверхности в деталях – устранению непараллельности, перекоса осей, неперпендикулярности, несоосности, несимметричности, радиального биения. При обработке деталей малых размеров используют особые технологические приемы, назначают специфические операционные допуски, припуски и базы.

Современное машиностроение отличается интенсивным расширением  многообразия выпускаемой продукции. Одновременно происходит сокращение продолжительности  цикла выпуска изделий одного вида. Объем выпуска продукции, как  и прежде, изменяются в широком диапазоне - от единичных образцов до массового производства. Однако преобладающим начинает становиться мелко- и среднесерийное производство. Развитие объектов машиностроительного производства (автомобилей, тракторов, станков, локомотивов и пр.) характеризуется интенсивным ростом сложности машин и ужесточением требований к их качеству.

За последние 25-30 лет  сложность машин как объекта  производства увеличилась в 4-6 раз. Повышение технических характеристик  машин и увеличение числа их функций  приводит к увеличению числа деталей и сборочных единиц, входящих в машину, усложнению их конструкции и повышению точности изготовления, замена традиционных материалов на новые, обладающие улучшенными физико-механическими свойствами.

В этих условиях автоматизация основных и вспомогательных технологических процессов служит основным средством повышения эффективности производства.

В автоматизированном производстве резко повышается требования к качеству каждого этапа производственного  цикла, организации переналаживаемых, гибких технологических процессов и применению технологий с малым участием людей.

Поэтому при внедрении  автоматизации большое внимание уделяется использованию микропроцессоров и электронно-вычислительной техники, гибких производственных систем, автоматизации контроля и управления технологическими процессами, загрузки оборудования, транспортировки деталей и сборочных единиц.

Автоматизация способствует интенсификации технологических процессов  и снижению себестоимости изготовления изделий машиностроения, в корне меняет условия работы в промышленности, сглаживая противоречия между трудом умственным и физическим

Проектирование технологических  процессов является составной частью единой системы технологической  подготовки производства. Эта система  установлена на базе государственных стандартов с целью организации и управления технологической подготовкой производства на основе новейших достижений науки и техники. Проектирование технологических процессов состоит из следующих этапов: анализа исходных данных, технологического контроля детали, выбора заготовки, баз, установления маршрута обработки отдельных поверхностей, проектирование технологического маршрута изготовления детали с выбором типа оборудования, расчёта припусков, построение операций, расчётов режима обработки, технического нормирования операций, оформления технологической документации.

Дисциплина «Технология  машиностроения» включает в себя комплекс технический дисциплин  по организации во времени и пространстве технологического процесса. Задача курсового проекта студентов специальности «Сварочное производство и оборудование» является разработка технологического процесса изготовления деталей типа «вал». В состав проекта входят:

- анализ конструкции  изготовляемой детали;

- определение технологического  маршрута;

- определение параметров  технологических процессов изготовления;

- составление технологической  документации.

 

1. Проектирование  технологического  процесса  механической обработки  детали – ось

 

1.1 Служебное  назначение детали и технические требования на деталь

 

Для составления качественного  технологического процесса изготовления детали необходимо тщательным образом  изучить ее конструкцию и назначение в машине.

Деталь представляет собой цилиндрическую ось

Оси такой конструкции  применяют в машиностроении достаточно широко.

Оси предназначены для  передачи крутящих моментов и монтажа  на них различных деталей и  механизмов. Они представляют собой  сочетание гладких посадочных и  непосадочных, а также переходных поверхностей.

Технические требования, предъявляемые к осям, характеризуются следующими данными. Диаметральные размеры посадочных шеек выполняют по IТ7, IТ6, других шеек по IТ10, IТ11.

Конструкция оси, ее размеры  и жесткость, технические требования, программа выпуска – основные факторы, определяющие технологию изготовления и применяемое оборудование.

Деталь представляет собой тело вращения и состоит  из простых конструктивных элементов, представленных в виде тел вращения круглого сечения различного диаметра и длины. На оси имеется рифление. Длина оси составляет 88 мм, максимальный диаметр равен 6,7 мм, а минимальный – 3,9 мм.

Исходя из конструктивного  назначения детали в машине, все  поверхности этой детали можно разбить  на 2 группы:

- основные или рабочие поверхности;

- свободные или нерабочие поверхности.

Почти все поверхности  оси относятся к основным, потому что сопрягаются с соответствующими поверхностями других деталей машин  или же непосредственно участвуют  в рабочем процессе машины. Это  объясняет достаточно высокие требования к точности обработки детали и степени шероховатости, указанные на чертеже.

Можно отметить, что конструкция  детали полностью отвечает ее служебному назначению.

Технические требования, предъявляемые к детали:

1. Твердость – 45…60 НRС.

2. Класс точности штамповки  – Т4.

3. Группа стали – М2.

4. Степень сложности  – С4.

5. Величина смещения  по поверхности разьёма штампа  – 0,1 мм.

6. Допускаемые отклонения  по изогнутости – 0,3 мм.

7. Штамповочные уклоны  – 7°.

 

1.2 Анализ технологичности  конструкции детали

 

Принцип технологичности конструкции состоит не только в удовлетворении эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономичного изготовления изделия.

Все шейки оси представляют собой поверхности вращения относительно высокой точности. Это определяет целесообразность применения токарных операций только для их предварительной обработки, а окончательную обработку с целью обеспечения заданной точности размеров и шероховатости поверхностей следует выполнять шлифованием. Для обеспечения высоких требований к точности расположения шеек оси их окончательную обработку необходимо осуществить за один установ, или, в крайнем случае, на одних и тех же базах.

Деталь имеет поверхности, легкодоступные для обработки; достаточная жесткость детали позволяет обрабатывать ее на станках с наиболее производительными режимами резания. Данная деталь является технологичной, так как содержит простые профили поверхностей, ее обработка не требует специально разработанных приспособлений и станков. Поверхности оси обрабатываются на токарном, фрезерно-центровальном, резьбонакатном и шлифовальном станках. Необходимая точность размеров и шероховатость поверхностей достигаются относительно небольшим набором несложных операций, а также набором стандартных резцов и кругов для шлифования.

Изготовление детали отличается трудоемкостью, что связано, прежде всего, с обеспечением технических условий работы детали, необходимой точностью размеров, шероховатостью рабочих поверхностей.

Итак, деталь является технологичной  с точки зрения конструкции и  способов обработки.

Материал, из которого выполнена  ось, сталь 45, относится к группе среднеуглеродистых конструкционных сталей. Применяется для средненагруженных деталей, работающих при небольших скоростях и средних удельных давлениях.

Химический состав данного материала сведем в таблицу 1.

 

Таблица 1

С, %	Si, %	Mn, %	Cr, %	S, %	P, %	Cu, %	Ni, %	As, %
0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

 

Содержание железа в  сплаве Fe = 97,43%.

Немного остановимся  на механических свойствах проката  и поковок, необходимых для дальнейшего анализа, которые тоже сведем в таблицу 2.

 

 

 

Таблица 2

Вид т/о	Сечение, мм	КП	σ0,2	σВ		δ5		φ	KCU		НВ, не более
			МПа			%			Дж/см2
			не менее
Нормализация	до 100	245	245		470		22	48		49	143-179
Закалка, отпуск	до 100	315	315		570		17	38		39	167-207

 

Приведем некоторые  технологические свойства.

Температура начала ковки 1280 С^°, конца ковки 750 С^°.

Данная сталь имеет  ограниченную свариваемость

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии  при НВ 144-156 и σ_В = 510 МПа.

 

1.3  Определение типа производства

 

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется  коэффициентом закрепления операций , который показывает отношение всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению подразделением в течение определенного времени, к числу рабочих мест. Он определяется по формуле: